Физика, математика — СПбГПМУ, Педиатрический факультет
Измерение — это процесс нахождения значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств. Результат измерения всегда выражается числом с указанием единицы измерения. Единица измерения — это эталонная величина, с которой сравнивают измеряемую величину.
СИ (SI) — это единая система, принятая для обеспечения единства измерений во всём мире. Она построена на семи основных единицах, от которых через физические законы выводятся все производные.
---
Семь основных единиц СИ и их обозначения:
| Величина | Единица | Символ |
|----------|---------|--------|
| Длина | метр | м (m) |
| Масса | килограмм | кг (kg) |
| Время | секунда | с (s) |
| Сила тока | ампер | А (A) |
| Термодинамическая температура | кельвин | К (K) |
| Количество вещества | моль | моль (mol) |
| Сила света | кандела | кд (cd) |
> [!simple] Простыми словами: Это «кирпичики», из которых строятся все остальные единицы. Например, скорость — это метры, делённые на секунды, то есть комбинация основных единиц.
---
Производные единицы образуются из основных с помощью физических формул. Ниже приведены единицы для конкретных величин с определением, формулой и выражением через основные единицы СИ.
Определение: частота — число повторяющихся событий (циклов) в единицу времени.
> [!formula] Формула частоты
>
> где — частота (Гц), — период (с).
Выражение через основные единицы: .
Определение: сила — мера взаимодействия, вызывающего ускорение тела.
> [!formula] Второй закон Ньютона
>
> где — сила (Н), — масса (кг), — ускорение (м/с²).
Выражение: .
Определение: давление — сила, действующая перпендикулярно на единицу площади.
> [!formula] Давление
>
> где — давление (Па), — сила (Н), — площадь (м²).
Выражение: .
> [!example] Пример: Нормальное атмосферное давление составляет около .
Определение: энергия — скалярная величина, характеризующая способность тела совершать работу.
> [!formula] Механическая работа
>
> где — работа (Дж, она же энергия), — сила (Н), — перемещение (м).
Выражение: .
Определение: мощность — скорость совершения работы или передачи энергии.
> [!formula] Мощность
>
> где — мощность (Вт), — работа (Дж), — время (с).
Выражение: .
> [!simple] Простыми словами: Лампочка мощностью 100 Вт каждую секунду потребляет 100 Дж электрической энергии.
Определение: заряд — физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия.
> [!formula] Сила тока
>
> где — сила тока (А), — заряд (Кл), — время (с).
Выражение: .
Определение: разность потенциалов (напряжение) — работа по перемещению единичного заряда между двумя точками.
> [!formula] Напряжение
>
> где — напряжение (В), — работа (Дж), — заряд (Кл).
Выражение: .
Определение: сопротивление — свойство проводника противодействовать электрическому току.
> [!formula] Закон Ома для участка цепи
>
> где — сопротивление (Ом), — напряжение (В), — сила тока (А).
Выражение: .
---
> [!critical] Ключевой факт: Все производные единицы СИ выводятся из семи основных через физические законы. Основные единицы: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела. Для запоминания производных достаточно знать определяющие формулы и уметь выразить любую единицу через комбинацию кг, м, с, А.
---
Итог. Вопрос охватывает основы метрологии: понятие измерения, семь базовых единиц СИ и восемь ключевых производных единиц (герц, ньютон, паскаль, джоуль, ватт, кулон, вольт, ом). Каждая из них имеет строгое физическое определение и выражается через основные единицы, что обеспечивает однозначность измерений в физике и медицине.
Все вопросы раздела: Подготовка к зачету по Физике, математике